Olympic Vật lý Quốc tế lần thứ XV

46

Chisle và S. Strukov (28 điểm), giải ba được trao cho những người tham gia đạt ít nhất 18 điểm. Tổng cộng, 98 trong số 192 người tham gia đã được trao giải, tức là một nửa số học sinh.

Bất chấp thành công chưa từng có của đội Liên Xô, điều đáng chú ý nhất là màn trình diễn xuất sắc của đội Mông Cổ, đội trước đây nằm trong nhóm ngoại đạo và năm nay đứng ở vị trí thứ 10, trước các đội đến từ các quốc gia như Pháp, Úc và Thụy Điển. Học sinh Mông Cổ đoạt 3 giải nhì.

Ban giám khảo đã trao một giải đặc biệt. Nó đã được trao cho Fedya Nazarov cho bản gốc lời giải thứ 5 bài toán.

Trong quá trình kiểm tra và đánh giá tác phẩm, những người tham gia đã được đưa ra những cải tiến mang tính chất vui nhộn và mang tính giải trí theo các cuộc thi của Tiệp Khắc dành cho học sinh lớp sáu và lớp bảy. Một trong số bài toán này được hiển thị trong hình trên trang. 45. Một số bài toán trong số các cuộc thi này cũng được đưa ra trong Sách bài tập của phần «Kvant» cho học sinh nhỏ” của số này.

Thế vận hội Olympic được tổ chức hoàn hảo. Tôi sẽ nhớ rất lâu việc tham gia lễ khai mạc và bế mạc Thế vận hội tại hội trường của Đại học Charles ở Praha, những chuyến du ngoạn và dạo quanh “Praha vàng”, chuyến thăm lâu đài nơi ở của các nữ hoàng Séc ở Karlštejn và hệ thống hang động rất thú vị và phong phú gần Praha, những cuộc trò chuyện thân thiện với các đồng nghiệp đến từ nhiều quốc gia.

Kỳ thi Olympic Toán Quốc tế XXVI tiếp theo sẽ diễn ra vào năm 1985 tại Phần Lan.

Thế vận hội Vật lý Quốc tế lần thứ XV sẽ diễn ra tại Thụy Điển từ ngày 24 tháng 6 đến ngày 1 tháng 7. Trường Nhân văn ở thị trấn nghỉ mát nhỏ Sigtuna, cách Stockholm 47 km, được chọn làm địa điểm tổ chức Thế vận hội Olympic.

Trường Nhân văn Sigtuna là trường tích hợp lớn nhất và nổi tiếng nhất ở Thụy Điển. Hiện nay, trường có 540 học sinh trung học phổ thông, trong đó có 335 học sinh học chính quy. (Nhóm hướng dẫn-dịch thuật được thành lập từ những sinh viên tốt nghiệp năm nay và làm việc với các nhóm từ tất cả các quốc gia.) Cùng với các khóa học tiêu chuẩn dành cho Thụy Điển, trường này còn có một khóa học đặc biệt, “quốc tế”, đào tạo bằng tiếng Anh. Trong số học sinh của trường có trẻ em đến từ các nước châu Âu khác nhau. Việc vượt qua kỳ thi thành công tại trường này mang lại cho sinh viên tốt nghiệp quyền vào các trường đại học ở năm trăm quốc gia trên thế giới. Trường được thành lập vào năm 1925. Trong số những sinh viên tốt nghiệp của trường có Quốc vương Thụy Điển đương nhiệm, Carl XVI Gustaf, và Thủ tướng đương nhiệm Olof Palme.

Các đội đến từ 18 quốc gia tụ tập để tham gia Thế vận hội: Úc, Bulgaria, Anh, Hungary, Việt Nam, Đông Đức, Hà Lan, Iceland, Cuba, Na Uy, Ba Lan, Romania, Liên Xô, Phần Lan, Đức, Tiệp Khắc, Thụy Điển, Nam Tư. Phía trước-

47

Vương quốc Anh, Islamia và Na Uy đã tham gia Olympic. Đội tuyển Pháp không đến từ những đội tham gia truyền thống.

Theo quy chế quốc tế hiện có của Olympic Thể chất, mỗi quốc gia có thể cử một đội gồm 5 học sinh. Những người chiến thắng trong Olympic toàn Liên minh lần thứ XVII, người đã thể hiện tốt ở trại huấn luyện mùa đông năm 1983 và thành công tại Olympic toàn Liên minh lần thứ XVIII, đã được vinh danh là ứng cử viên cho đội Liên Xô. Như vậy, bảy học sinh, học sinh tốt nghiệp trung học, đã được mời tham gia trại hè cuối cùng:

Alexander Abanov - s.sh. Số 170 Krasnodar,
Anton Alekseev - s.sh. Số 239 Leningrad,
Alexander Deshkovsky - s.sh. Số 11 Baranovichi,
Lev Zakrevsky - N.S. Số 50 Minsk,
Igor Kurinikov - s.sh. Số 1, Gatchina,
Sergey Orlov - s.sh. Số 842 Mátxcơva,
Igor Poteryayko - Trường Vật lý số 2 ở Kiev.

Theo truyền thống lâu đời, tất cả học sinh được mời đến trại huấn luyện đều được miễn kỳ thi cuối cấp và có quyền vào bất kỳ trường đại học nào ở Liên Xô mà không cần thi tuyển sinh.

Trại huấn luyện cuối cùng bao gồm các lớp lý thuyết, bài tập trong phòng thí nghiệm và bốn kỳ thi Olympic nội bộ. Dựa trên kết quả của các trại huấn luyện này, Nhóm Hợp tác
của Liên Xô, Olympic Vật lý Quốc tế lần thứ XV bao gồm: A. Alekseev, A. Deshkovsky, L. Zakrevsky, S. Orlov và I. Poteryayko. Trưởng đoàn là nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện Nghiên cứu Nội dung và Phương pháp Giảng dạy của Viện Khoa học Sư phạm Liên Xô, O. F. Kabardin, và trưởng đoàn sư phạm là nhà nghiên cứu cấp cao của cùng viện, V. A. Orlov.

Việc tổ chức và tổ chức Olympic Vật lý Quốc tế lần thứ XV được giao cho Hiệp hội Vật lý Thụy Điển và Bộ Giáo dục Thụy Điển. Chủ tịch Hiệp hội Vật lý Thụy Điển, Giáo sư Bendt Svensson, chuyên gia trong lĩnh vực vật lý hạt và vũ trụ học, được bổ nhiệm làm chủ tịch ban tổ chức. Lars Silverberg, chuyên gia trong lĩnh vực vật lý hạt nhân, được bổ nhiệm làm Tổng thư ký Olympic.

Để chuẩn bị bài toán và tiến hành phần lý thuyết, các nhà khoa học từ Đại học Stockholm đã tham gia. Việc chuẩn bị và thực hiện loại hình thử nghiệm được giao cho Trường Chính trị cấp cao Quốc gia Stockholm. Việc phê duyệt toàn bộ kết quả của Thế vận hội và những thay đổi về quyền tổ chức được thực hiện bởi Ủy ban Quốc tế, cùng với Chủ tịch Ban tổ chức và Tổng thư ký, bao gồm đại diện của mỗi quốc gia tham dự - trưởng đoàn và trưởng đoàn sư phạm của đội. Các quan sát viên từ Anh, Hungary và những nước khác cũng tham gia vào tất cả các cuộc thảo luận (không có quyền biểu quyết).

48

Canada, Trung Quốc, Liên Xô và Nam Tư.

Ngôn ngữ chính thức của Thế vận hội là tiếng Anh và tiếng Nga. Học sinh có 5 giờ để hoàn thành một loại lý thuyết nhất định và 4 giờ cho một loại thực nghiệm. Là công cụ tính toán phụ trợ, nó được phép sử dụng máy tính không đều và thước trượt.

Những người tham gia được cung cấp những ưu đãi sau bài toán:*)

Tham quan lý thuyết

Bài toán 1
a) Hãy tưởng tượng một tấm kính phẳng song song, chiết suất của nó thay đổi theo khoảng cách z tính từ mặt đáy của tấm (Hình 1). Hãy chứng minh rằng $n_A \sin \alpha = n_B \sin \beta$.
b) Hãy tưởng tượng bạn đang đứng giữa một sa mạc rộng và bằng phẳng. Ở phía xa, bạn có thể thấy thứ dường như là bề mặt của nước. Khi bạn đến gần “nước”, nó dần dần di chuyển ra xa bạn, sao cho khoảng cách đến “nước” luôn bằng 250 m. Hãy giải thích hiện tượng này!
c) Tính nhiệt độ ở bề mặt Trái đất cho người hầu 6), giả sử mắt bạn đang ở độ cao 1,6 m so với bề mặt. Chiết suất của không khí ở nhiệt độ $t_1 = 15^\circ C$ và áp suất khí quyển bình thường $p = 0,1013$ MPa là $n_1 = 1,000276$. Nhiệt độ không khí ở độ cao lớn hơn 1 m so với bề mặt Trái đất có thể được coi là không đổi và bằng $t_2 = 30^\circ C$. Chúng ta có thể giả sử rằng $(n-1)$ tỷ lệ thuận với mật độ của các hạt trong khí.

Bài toán 2
Trên một số hồ, đôi khi bạn có thể quan sát thấy một hiện tượng khá bất thường - v.v.

*) Lời giải trong số này bài toán được đưa ra trên trang. 57, do người tham gia Olympic A. Deshkovsky chuẩn bị.

Hình 1.

Hình 2.

Đã gọi ngay*). Hồ nơi xảy ra hiện tượng này thường dài và hẹp. Chúng ta đã quen nhìn thấy sóng trên hồ, nhưng đôi khi nước trong hồ dao động như trà trong ly mà bạn mang đến cho vị khách ở đầu kia của căn phòng.

Một bồn hình chữ nhật hiện đang được sử dụng để tạo ra mô hình. Độ dày của lớp nước trong bồn tắm là $h$, chiều dài ngang của bồn tắm là $L$. Giả sử ban đầu mặt nước tạo một góc nhỏ với mặt nằm ngang. Khi đó nước bắt đầu lắc lư, tức là mặt nước vẫn phẳng nhưng dao động so với mặt ngang. Bây giờ hãy xây dựng mô hình chuyển động của chất lỏng và rút ra biểu thức cho chu kỳ dao động $T$. Các điều kiện ban đầu được cho trong Hình 2,a. Người ta giả định rằng $\delta < h$.

Trong bảng số liệu trên Hình 2.6, có các chu kỳ dao động ở các độ sâu nước khác nhau trong hai bể có chiều dài khác nhau. Kiểm tra theo cách phù hợp nào đó để đảm bảo công thức bạn rút ra phù hợp với dữ liệu thử nghiệm và đánh giá khả năng áp dụng mô hình của bạn.

Hình 2, $\theta$ trình bày sơ đồ về sự thay đổi mực nước mặt ở Hồ Vetteri (ở Thụy Điển) ở đầu phía bắc và phía nam. Chiều dài của hồ là 123 km, độ sâu trung bình là 50 m. Nêu khoảng thời gian trên sơ đồ.

Bài toán 3
Bộ lọc điện bao gồm bốn thành phần như trong Hình 3,a. Trở kháng (điện trở) của nguồn điện áp có thể vượt quá và điện trở tải có thể được coi là lớn vô cùng. Bộ lọc phải sao cho tỷ lệ $U_{Bbx}/U_{Bx}$ phụ thuộc vào tần số như trong Hình 3.6. Ở tần số $f_0$ độ lệch pha giữa $U_{Bbx}$ và $U_{Bx}$ bằng không.

Để xây dựng bộ lọc, bạn có thể chọn bất kỳ thành phần nào sau đây: hai điện trở có điện trở 10 kOhm; hai tụ điện có điện dung 10 nF; hai cuộn dây có độ tự cảm 160 mH (cuộn dây không chứa sắt và có thể khắc phục được điện trở hoạt động của chúng).

Bằng cách kết hợp bốn thành phần trên, bạn có thể tạo một bộ lọc thỏa mãn các điều kiện được hiển thị trong Hình 3.6. Xác định tần số $f_0$ và tỷ lệ $U_{Bbx}/U_{Bx}$ tại tần số đó cho tất cả các tổ hợp thành phần có thể có.

*) Seichia là sóng dừng phát sinh trên các vùng nước kín. Khi toàn bộ khối nước sụp đổ, bề mặt của hồ chứa sẽ nghiêng theo hướng này hay hướng khác. (Chú thích của tác giả.)

49

Chuyến tham quan thử nghiệm

Mô tả phương pháp lời giải của bạn đối với nhiệm vụ thử nghiệm. Người đọc phải hiểu rõ từ mô tả của bạn lý do và cách bạn giải quyết các khía cạnh khác nhau của nhiệm vụ, cũng như trình tự thực hiện những khoảnh khắc này. Việc tính toán chính thức các sai số là không cần thiết; chỉ cần ước lượng sai số là đủ.

Bài toán 1
Vật liệu: máy tạo dao động hình sin có tần số 0,20 kHz; máy hiện sóng với hai kênh (chùm tia kép); giấy vẽ đồ thị; điốt; tụ điện có công suất 0,10 µF (màu đen, hình vuông); điện trở có điện trở không xác định (màu đỏ); bảng chuyển mạch; dây kết nối.

Xây dựng mạch như hình 4; xác định bằng thực nghiệm giá trị trung bình của công suất giải phóng trên điện trở R khi nối điểm A và B với máy phát điện xoay chiều có tần số 0,20 kHz và biên độ điện áp 2,0 V (nghĩa là nằm giữa cực tiểu và cực đại 4,0 V).

Bài toán 2
Trong quang phổ của đèn neon, có thể nhìn thấy một số vạch quang phổ ở vùng màu vàng-cam-đỏ. Một trong những vạch màu vàng (ở đầu ngắn của nhóm vạch quang phổ này) là vạch sáng nhất. Xác định bước sóng của đường này. Đánh giá độ chính xác trong tính toán bước sóng của bạn.

Phụ kiện: đèn neon nối vào nguồn điện xoay chiều 220 V; laser (không rõ bước sóng của nó); cách tử nhiễu xạ có hằng số chưa biết; vật micromet (một tấm kính ở giữa có tủ dài 1 mm, chứa 100 vạch chia); thước đo bằng gỗ; chân máy; kẹp.

Ghi chú. Tiếp theo, bạn biết bước sóng của tia laser, bạn không được phép sử dụng dữ liệu này.

Cẩn thận!

1. Khi thực hiện nhiệm vụ, đừng để tia laser chiếu vào mắt bạn!
2. Không chạm vào bề mặt của cách tử nhiễu xạ và vật micromet bằng ngón tay của bạn!

bài toán Cả vòng lý thuyết và vòng thực nghiệm đều có giá trị 10 điểm.

bài toán đầu tiên của loại lý thuyết đã được giải quyết hoàn toàn bởi 5 người tham gia, lần thứ hai là 10 (3 từ CCCP), lần thứ ba là 7 (1 từ CCCP). Kết quả tốt nhất tuyệt đối sau phần thi lý thuyết là học sinh trường Hà Lan Jan de Boer - 30 điểm. A. Alekseev có kết quả thứ hai - 29 điểm. Đội có kết quả tốt nhất là Romania và Liên Xô - mỗi đội 115 điểm. Các thành viên còn lại của đội Liên Xô có kết quả như sau: S. Orlov - 25, A. Deshkovsky - 23, L. Zakrevsky và I. Poteryayko - mỗi người 19 điểm.

Một sinh viên đến từ Romania, Maris Vasiliu, đã nhận được số điểm tối đa cho thí nghiệm - 17,5. Các thành viên trong đội Liên Xô đã nhận được:
A. Deshkovsky và S. Orlov - mỗi người 17 điểm, L. Zakrevsky - 16, I. Poteryayko - 14, A. Alekseev - 10,5. Đội Nga có kết quả thí nghiệm tốt nhất - 76,5 điểm, đội chúng tôi có kết quả thứ hai - 75 điểm.

Sau khi tổng hợp kết quả, kết quả chung cuộc tốt nhất thuộc về hai học sinh - Jan de Boer đến từ Hà Lan và Sorin Spanov đến từ Romania (mỗi em 43 điểm). Họ được mệnh danh là người chiến thắng môn abscylottic của Olympic. Ba phần của chúng tôi đã được trao giải nhất (là những người đạt ít nhất 90% kết quả tối đa) - S. Orlov, A. Deshkovsky và A. Alekseev. L. Zakrevsky và I. Poteryayko được trao giải nhì (là những người đạt ít nhất 78% kết quả tối đa). Tổng số giải nhất là 9, giải nhì là 5, giải ba là 16, bằng tốt nghiệp là 15.

Đội CCCP đứng đầu trên bảng xếp hạng các đội không chính thức (190 điểm), tiếp theo là đội Romania (181,5 điểm). Các nơi còn lại được phân bổ như sau: Hungary (153), Đức (151,5), Tiệp Khắc (143), Hà Lan (139,5), Bulgaria (134), Đông Đức (122),